中国矿业大学2016届本科毕业生论文
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3 矿井工作制度及设计生产能力、服务年限
3.1矿井工作制度
由《煤炭工业矿井设计规范》第223条规定，矿井的设计生产能力按年工作日276天计算，每日三班工作，每班工作八时，前两班生产，第三班准备，即三八工作制；掘进三班作业；主副井昼夜净提升时间为16.32小时。
3.2矿井设计能力
3.2.1矿井设计生产能力的确定
矿井生产能力主要根据矿井地质条件、煤层赋存情况、开采条件、设备供应及国家需煤等因素确定。
针对李村井的实际情况：地质构造简单，储量丰富，煤层赋存稳定，为近水平煤层（倾角2.65°），主采3号煤层，平均厚度6.31m，可采储量为93.24×106t；瓦斯和水涌出量小：瓦斯绝对涌出量为3.72m3/min，属于低瓦斯矿井。该矿井的可采煤层水文地质条件比较简单，煤层厚度变化不是特别大，采用综采机械化采煤的开采方法。
根据本井田煤层赋存情况、井田水文地质情况及我国煤矿矿井井型分类表（详见表3-1），特提出矿井设计生产能力为90万吨、12万吨、150万吨三个方案，并对三个方案作比较论证。
井型 大型矿井 中型矿井 小型矿井 表3-1 我国煤矿矿井井型分类表 矿井设计生产能力（万吨/年） 120、150、180、300、400、500及以上 45、60、90 9、15、21、30 最终推荐矿井设计生产能力为120万吨/每年，采出率定为75%，备用系数1.4。理由如下：
1)本井田的主采煤层属于厚煤层，水文地质条件较好；
2)本井田走向长度平均为5.9km，倾斜长度平均为3.8km。依据《煤炭工业设计规范》（详见表3-2），本井田可建设成为中型矿井；
3)移交首采区的煤层条件适宜综合机械化开采，应充分发挥综采设备的潜力，因此矿井生产能力不宜过小；
表3-2 我国各类矿井井田走向长度表 矿井类型 井田走向长度（km） 小型矿井 不小于1.5 中型矿井 不小于4.0 大型矿井 不小于7.0 3.2.2确定矿井服务年限
根据《煤炭工业设计规范》矿井服务年限中规定（详细规定见表3-3）：中型矿井的服务年限应不小于50年。
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表3-3 我国各类井型的矿井和第一水平设计服务年限 矿井设计生产能力（Mt/a） 3.0及以上 1.2～2.4 0.45～0.9 矿井设计服务年限（a） 60～70 50～60 40～50 第一开采水平设计服务年限（年） 煤层倾角＜25 30～35 25～30 20～25 0煤层倾角25～45 — 20～25 15～20 00煤层倾角＞45 — 15～20 10～15 0根据公式：
T=Zk/（A×K） （3-1）
式中：T——矿井服务年限，年； Zk——矿井可采储量,93.24Mt；
A——矿井生产能力，按120万吨/年；
K——矿井备用系数，矿井设计一般取1.4。 则：T=93.24×100/（120×1.4） =56年
本矿井服务年限经计算为56年大于50年。因此，本设计符合《煤炭工业设计规范》中关于矿井服务年限方面的要求。
4）储量条件校核
规范规定，矿井的设计生产能力应与矿井的储量相适应，以保证足够的服务年限。井田的可采储量为93.24Mt，服务年限为56年，可以满足矿井的设计生产能力。
4 井田开拓
4.1井田开拓的基本问题
本井田开拓方式的选择，主要考虑以下几个因素：
1）井田煤层埋藏较浅，煤层开采线在+885m，最深处到+740m； 2）表土层厚度小，平均厚度为30m；
3）本矿地表地势为丘陵，且多为农田，无大的地表水系和水体，平均标高为+900m。综合
考虑以..上几点因素，本井田适宜采用斜井开拓。
表4-2 方案一:立井单水平开拓 项 目 表土段 基岩段 表土段 基岩段 煤巷 系数 数量(10m) 3.00 10 3 10 100 基价(元) 114475 105771 157860 126958 29199 基价(元/t.km) 费用(万元) 134.34 105.77 47.36 126.96 291.99 费用(万元) 240.11 ①主井开凿 基建费用(万元) ②副井开凿 ③井底车场 ④小计 174.32 291.99 706.42 2103.39 生产费用(万元)
⑤立井提升 煤量(万t) 提升高度(km) 2
中国矿业大学2016届本科生毕业文 第 3 页 1.2 ⑥排水 涌水量(m3) 120 ⑦大巷运输 ⑧小计 合计 ⑨费用(万元) 系数 1.2 9324 时间(h) 8760 0.119 服务年限(年) 56 1.6 基价(元/t.km) 0.28 基价(元/t.km) 0.35 10026.40 10732.82 6186.43 1736.58 煤量(万t) 平均运距(km) 9324
1.6 表4-3 方案二:斜井井单水平开拓 项 目 ①主井开凿 ②副井基建费用(万元) 开凿 ③井底车场 ④小计 ⑤立井提升 系数 1.2 涌水量(m3) 120 ⑦大巷运输 ⑧小计 合计 ⑨费用(万元) 系数 1.2 表土段 基岩段 表土段 基岩段 煤巷 数量(10m) 10.80 36.4 7.7 25.6 85 基价(元) 35194.00 516.3271 42332 37407 29199 基价(元/t.km) 0.42 基价(元/t.km) 0.32 基价(元/t.km) 0.35 8723.24 9289.09 6186.43 1984.67 552.14 费用(万元) 42.58 153.98 37.68 83.42 248.19 费用(万元) 196.56 121.09 248.19 565.85 煤量(万t) 提升高度(km) 9324 时间(h) 8760 0.119 服务年限(年) 56 生产费用(万元) ⑥排水 煤量(万t) 平均运距(km) 9324 1.6 表4-4 方案三:主斜副立单水平开拓
项 目 基建费用(万元)
数量(10m) 表土段 10.80 3
基价(元) 35194.00 费用(万元) 42.58 费用(万元) 196.56 ①主井开凿 中国矿业大学2016届本科生毕业文 第 4 页 基岩段 ②副井开凿 ③井底车场 ④小计 系数 1.2 ⑥排水 涌水量(m) 120 ⑦大巷运输 ⑧小计 合计 ⑨费用(万元) 系数 1.2 336.4 3 10 100 516.3271 157860 126958 29199 153.98 47.36 126.96 291.99 174.32 291.99 662.87 表土段 基岩段 煤巷 ⑤立井提升 煤量(万t) 提升高度(km) 9324 时间(h) 8760 0.119 服务年限(年) 56 基价(元/t.km) 1.6 基价(元/t.km) 0.28 基价(元/t.km) 0.35 10026.40 10689.27 6186.43 1984.67 2103.39 生产费用(万元) 煤量(万t) 平均运距(km) 9324 1.6
表4-5 开拓方案粗比较汇总表
开拓方案汇总表 方案 名称 基建费用(万元) 生产费用(万元) 合计(万元) 百分比
表4-6 方案二详细汇总表 方案二:双斜井单水平开拓
项目
方案一 立井单水平开拓 706.42 10026.40 10732.82 107.71% 方案二 斜井单水平开拓 565.85 9289.09 9854.93 100% 方案三 主斜副立单水平开拓 662.87 10026.40 10689.27 108.47% 数量(10m) 4
基价(元) 费用(万元) 费用(万元)
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